基于 TEM 投影的纳米级催化剂颗粒的立体测量建模
材料科学
2025-03-25 v1 概率论
化学物理
摘要
催化，特别是异相催化，在化工业和能源存储中发挥着至关重要的作用。约有80%的所有化工产品都是由固体催化剂通过异相催化制造的，这些催化剂对于合成氨、甲醇和烃类化合物至关重要。尽管异相催化广泛应用，但在催化剂开发方面仍面临着提升选择性、稳定性和活性等挑战。这些有效性质受到催化剂纳米尺度形貌的影响，其中颗粒大小仅是一个关键描述符。为探讨纳米颗粒形貌与催化性能之间的关系，针对纳米级催化剂颗粒的全面三维分析是必要的。然而，传统的成像技术（如透射电子显微镜 TEM）对于这一尺度范围的代表性记录主要限制在二维。因此，本文发展了一种用于数据驱动分析催化剂颗粒纳米结构的随机三维模型。该模型的校准使用来自两个不同长度尺度的二维 TEM 数据实现，允许对催化剂颗粒进行统计代表性的三维建模。此外，可以为随机三维模型绘制催化剂颗粒的数字孪生体，用于虚拟材料测试，从而增进对催化剂纳米结构与性能之间关系的理解。
引用
@article{arxiv.2503.17437,
title = {Stereological 3D modeling of nano-scale catalyst particles using TEM projections},
author = {Lukas Fuchs and Kerstin Wein and Jens Friedland and Orkun Furat and Robert Güttel and Volker Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.17437},
year = {2025}
}